Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica

8/11/2019 Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica

http://slidepdf.com/reader/full/xuc-tac-trong-hoa-hoc-xanh-green-catalysts-cac-loai-xuc-tac-phuc 1/75

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BÁO CÁO SEMINAR NHỮNG TIẾN BỘ TRONG HÓA HỌC XANH

Chủ đề: XÚC TÁC XANH Thực hiện: Nguyễn Văn Tú - 51305919

Phan Thị Phượng - 91305001Lâm Thị Thu Dung - 13051164Võ Thị Kiều Diễm - 13051163

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Sơn Nam

TPHCM, tháng 4 năm 2014



2

Xúctác

Nghiên cứu và công

nghiệp

Lựa chọnhệ xúc tácphù hợp?

Xúc tác trênchất mang

rắn

Xúc táctrong sảnxuất dược

phẩm



NỘI DUNG

Xúc tác phức trên chất mang polyme rắn2

Xúc tác phức trên chất mang Silica4

Tổng quan về xúc tác3

1

Xúc tác phức trên chất mang polyme hòa tan3

3

Kết luận5

3



LOGO

I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC

Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.

1. Khái niệm

Tăng tốc độ phảnứng = tham giatương tác hóa họcvới các chất phảnứng ở giai đoạntrung gian.

Chất xúc tác

Được phục hồi lại và

giữ nguyên về lượng,

về thành phần và tínhchất hóa học.

4



LOGO

Trong thực tế, chất xúc tác được sử dụng rộng

trong sản xuất các hóa phẩm vô cơ, hữu cơ nh

amoniac, axit sunfuric, rượu etylic, polime, cao su

dược phẩm…

- Nguyễn Đình Soa. Hóa đại cương , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2011.- http://www.chemistry-blog.com/2011/01/21/kudos-to-the-fagnou-group/


1. Khái niệm

5




6




7



8



2. Phân loại

Quá trình xúc tác

Đồng thể(Homogenous Catalyst)

Dị thể(Heterogenous Catalyst)



9

Tác dụng

chủ yếu

Giảm năng

lượng hoạt

hóa Ea

Tăng tốc độphản ứng

I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC3. Cơ chế tác dụng của chất xúc tác



10

Cơ chế tác dụng của xúc tác dị thể phức tạp hơnvới xúc tác đồng thể. Phản ứng xảy ra trên bề m

chất xúc tác (ở các trung tâm hoạt động).


I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC3. Cơ chế tác dụng của chất xúc tác



LOGO



4. Đặc điểm của chất xúc tác

11

Chỉ cần lượng nhỏ

Không thay đổi lượng và chất

Chọn lọc

Không làm thay đổi trạng tháicấn bằng của phản ứng



I. TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC5. Xúc tác với hóa học xanh

Phần lớn các quá trình sản xuất dược phẩm sử dụng xtác đồng thể:

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012. 12

Hình thành sản phẩm phụ độc hại

Tạo ra chất thải trong cả khi phản ứng vàtách, tinh chế sản phẩm




Phần lớn các quá trình sản xuất dược phẩm sử dụng xtác đồng thể:


Sự nhiễm vết kim loại nặng

Khó thu hồi và tái sử dụng



Để hạn chế việc tạo ra chất thải và các mặt hạn chế

trên, xúc tác trên chất mang rắn đã được quan tâ

nghiên cứu sử dụng:

14Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.

Tách và tinh chế đơn giản (lọc, ly tâm)

Có khả năng thu hồi, tái sử dụng




Để hạn chế việc tạo ra chất thải và các mặt hạn chế

trên, xúc tác trên chất mang rắn đã được quan tâ

nghiên cứu sử dụng:


Không nhiễm vết KL nặng

Không hoặc ít chất thải




Tuy nhiên, việc sử dụng xúc tác trên chất mang rắ

cũng có những hạn chế nhất định:

Hoạt tính và độ chọn lọc thấp hơn so với xúc tác đồthể tương ứng.

Hiện tượng hòa tan xúc tác, kim loại hòa tan đóng vtrò chủ yếu vào khả năng phản ứng của hệ.





17

II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮN1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012.

Xúc tác phứcPd cố định

trên nhựa

Merrifield

Phản ứng

ghép đôi

Suzuki giữahợp chất

organoborane

với dẫn xuấtalkenyl

bromide

Một công trìnhnghiên cứu

đầu tiên - Jang

và cộng sự



Tổng hợp phức cố định trên nhựa Merrifield:

18





Phản ứng ghép đôi mạch C-C (phản ứng Suzuki):

19





Đặc điểm nổi bật:

20



Xúc tác có hoạt tính cao tương tự như dạng xúc

tác đồng thể là Pd(PPh3)4

Xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp sản phẩmdễ dàng bằng phương pháp lọc

Lượng xúc tác sử dụng rất nhỏ



21



Khả năng tái sử dụng. Tái sử dụng 10 lần màhoạt tính giảm không đáng kể

Hiệu suất phản ứng rất cao (81-96%) = nguồnPd(PPh3)4 trong phản ứng xúc tác đồng thể




II. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ

* Các phản ứng oxy hóa nhóm chức là 1 trong

những quá trình cơ bản của tổng hợp hữu cơ.

* Hạn chế của phương pháp tổng hợp truyềnthống:

- Sử dụng dung môi hóa chất độc hại, làm giảm độ

tinh khiết sản phẩm.

- Quá trình tinh chế phức tạp.22

2. Xúc tác trong phản ứng oxy hóa





Nhóm nghiên cứu của Kobayashi: điều chế xúc tosmium tetroxide (OsO4) cố định trên polystyrene dạng

microcapsule. Sử dụng cho phản ứng dihydroxyl h

nhiều ankene khác nhau.

23



Suy nhượcDepression





24



Hiệu suất khá cao (84%).

Xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp đơn giản bằng lọc.

Tái sử dụng 5 lần mà hoạt tính xúc tác khônggiảm.

Sản phẩm không bị nhiễm OsO4 như tổnghợp trong hệ đồng thể.




25

3. Xúc tác trong phản ứng khử


Tương tự các phản ứng oxy hóa, các phản ứng khử

có sử dụng xúc tác đồng thể có những hạn chế:

- Sản phẩm có nguy cơ nhiễm vết xúc tác.- Tách và tinh chế sản phẩm khó khăn, tạo ra nhi

chất thải, tốn kém.- Khó thu hồi và tái sử dụng.

Ấ Ắ




26



- Các nghiên cứu tập trung vào giải quyết các hạn

chế nói trên, xúc tác khử trên chất mang rắn là giải

pháp được đưa ra.

- Nhóm nghiên cứu của Islam đã điều chế xúc tác

phức Pd cố định trên polystyrene.

Ấ Ắ




27



Xúc tác này được sử dụng cho phản ứng khử các hợ

chất nitro, carbonyl, nitrile, alkene thành các sản phẩ

tương ứng.

Ứ Ấ Ắ




28




- Hiệu suất cao (92-98%).

Tác nhân Sản phẩm Hiệu suất (%) Nitromethane Methylamine 98Benzophenone Diphenylmethanol 96

Acetone 2-propanol 92Acetonitrile Diethylamine 90

Phenylacetylene Ethylbenzene 97Cyclohexene Cyclohexane 98

Ứ Ấ Ắ




29




Dễ thuhồi

Tái sử

dụng 10lần

Sau 1 năm, xúc tácvẫn duy trì được

hoạt tính

Bền với điều kiệnthực hiện ở nhiệt độ

cao và áp suất cao

Ú Á Ứ Ê Ấ Ắ




30

4. Xúc tác trong phản ứng khác


Shibasaki và cộng sự đã nghiên cứu điều chế xúc t phức aluminium cố định trên polymer sử dụng cho ph

ứng Strecker bất đối xứng.







Phản ứng Strecker

Viêm gan CHepatitis







Đặc điểm nổi bật:- Hiệu suất và độ chọn lọc quang học cao.

TT R = Thời gian (h) Hiệu suất (%) ee (%)1 Phenyl 60 98 872 p-MeC6H4 64 100 83

3 p-ClC6H4 59 98 854 p-MeOC6H4 41 98 835 (E)-PhCH=CH 66 96 83








- Thu hồi dễ dàng.

- Tái sử dụng 5 lần, sau đó hiệu suất phản ứng và

độ chọn lọc giảm nhẹ (83% và 77% ee).

II XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG POLYME RẮ





Có thể sử dụng các loại xúc tác trên chất mangrắn trong các phản ứng khác nhau.

Các loại xúc tác sử dụng đều thể thiện đượcnhững ưu điểm (hiệu suất cao, tái sử dụng nhiều

lần mà hoạt tính giảm không đáng kể, tách loại dễ

dàng, ít sản phẩm phụ…).

III. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG



POLYMER HÒA TAN

1. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo nhiệt độ2. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo pH3. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymertheo phương pháp kết tủa4. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước – hữu cơ


1. Phân riêng xúc tác trên chất mang



polymer theo nhiệt độTác chất

Xúc tác

Tác chấtSản phẩmXúc tác

Sản phẩm

Xúc tác

Tách pha

Gia nhiệtLàm lạnh

Sản phẩmXúc tác

Hai pha không tan

Thu hồi xúc tácTác chất

Xúc tác tan trong pha phân cực

Pha phâncực

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 201236

Phân riêng xúc tác trên chất mangệ ộ



polymer theo nhiệt độXúc tác

Tác chất

Tác chất

Sản phẩmXúc tác

Xúc tác

Sản phẩm

Tách pha

Gia nhiệt Làm lạnh

Xúc tác Sản phẩm

Hai pha không tan

Thu hồi xúc tácSản phẩm

Xúc tác tan trong pha không phân cực

Pha không

phân cực

37

Phân riêng xúc tác trên chất mangệ ộ



polymer theo nhiệt độ

Các ưu điểm:1. Hệ dung môi thích hợp không tan lẫn vào

nhau ở nhiệt độ thường

2. Xúc tác đồng thể như hoạt tính và độchọn lọc cao, không hạn chế bởi quátrình truyền khối

3. Tách pha và tinh chế sản phẩm4. Dễ dàng thu hồi và tái sử dụng xúc tác

38

Phân riêng xúc tác trên chất mangl h h ệ độ




Xúc tác 47: phức rhodium cố định trên chấtmang polymer hoà tan


-Xúc tác 47 tương tự xúc tác đồng thể RhCl(PPh3)3.-Tuy nhiên xt 47 trong pha ethanol/nước tách ra dễ dàngbằng cách làm nguội-Tái sử dụng 4 lần, hoạt tính không thay đổi so với xt mới

1. Phản ứng hidrogen hoáalkene (xt 47)2. Phản ứng hidrogen hoá 1-dodecene và 1-octene (xúc tác47 dung môi ethanol 90%/nướcvà heptane)

39

Phân riêng xúc tác trên chất mangl h hiệ độ




Xúc tác 48: phức palladium cố định trên chấtmang polymer hoà tan

NH

4Pd48

25 1

HNO O O

CH3 3

PPh2

1,5

H2 N


-Phản ứng thế allyliccinnamylaxetate và di-n-propylamine ( xt 48 dungmôi ethanol 90%/nước vàheptane )

-Ở 700 C hỗn hợp phản ứng và pha xúc tác trở thành một pha duy nhất- Làm nguội, pha phân cực chứa xúc tác.- Tái sử dụng xúc tác 5 lần.Nhưng hiệu suất thu sản phẩm tăng dần

(80%;98%;98%;100%;100%)40

Phân riêng xúc tác trên chất mangl h hiệ độ




Xúc tác 49: phức palladium cố định trên oligoethylen


Phản ứng Heck của nhiều dẫnxuất(xt 47 , dung môidiethylacetamide 10%/nước vàhepthane)

-Thu hồi xúc tác trong pha phân cực-Tái sử dụng 4 lần, hoạt tính không đổi-Lượng xúc tác mất vào pha không phân cực hầu nhưkhông đáng kể

41

2. Phân riêng xúc tác trên chất mang polymerth H



theo pH

Xúc tác+tác chất

Xúc tác +sản phẩmPhản ứng

CH3SO3H

Sản phẩm

Xúc tác

Phân riêngSản phẩm

-Tác chất mới-Dung môi mới pH=7,5

Xúc tác

Thu hồi vàtái sử dụng

pH=7,5 pH=7,5

pH=4

Phân riêng thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mang polymer có độtan thay đổi theo pH của dung dịch

42

Phân riêng xúc tác trên chất mangl th H



polymer theo pH

Các ưu điểm:1. Phản ứng lúc xảy ra ở dạng đồng thể.2. Không bị quá trình truyền khối khống chế

3. Tách và thu hồi xúc tác dễ dàng . Phânriêng pha L - R (xúc tác)4. Dựa vào pH của dung dịch có thể áp

dụng cho nhiều xúc tác tan trong nước.

Company Logowww.themegallery.com43

Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo pH



polymer theo pH

Xúc tác 50: rhodium trên chất mang copolymercủa maleic anhydride-methyl vinyl ether.

pH <4: xt 50dạng rắn

pH>7,5; H2O và[Rh(COD)]CF3SO3 các

nhóm axit của xúc tác 50chuyển thành các muốicacboxylate hoà tan.

Xúc túc 50 có hoạt tính giảm nhẹ so với xúc tác đồng thể dạng monomer tương ứng44

3. Phân riêng xúc tác trên chất mang polymertheo phương pháp kết tủa



theo phương pháp kết tủa

Xúc tác +

tác chất Xúc tác +

sản phẩmPhản ứng

Dung môikhông hòa tan

Sản phẩm

Xúc tác

Phân riêngSản phẩm

-Tác chất mới-Dung môi hòa tan

Xúc tác

Thu hồi vàtái sử dụng

Phân riêng thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mang polymer có độtan thay đổi theo phương pháp kết tủa bằng dung môi thích hợp

45

Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer theo phương pháp kết tủa



polymer theo phương pháp kết tủa

Các ưu điểm:1. Kết tủa polymer ra khỏi dung dịch khi cho lượnglớn dung môi không hoà tan polymer vào.

2. không hạn chế bởi quá trình truyền khối3. Dễ dàng thu hồi và tái sử dụng xúc tác(quá trình

phân riêng L-R )4. Phương pháp được áp dụng nhiều nhất cho xúc

tác phức hoặc các ligand cố định lên chất mangpolymer dễ tan trong dung môi nước (vdpolyethylen-glycol)

46




polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 51: phức ruthenium sử dụng cho phảnứng metathesis

-Xúc tác 51 có hoạt tính cao trong phản ứng đóng vòng metathesisngay cả trong điều kiện tiếp xúc với không khí mà không cần khí tr-Thu hồi và tái sử dụng 8 lần(độ chuyển hoá từ lần 1-8 là 98%-92%)

47




polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 52: phức ruthenium cố định trên

polyethyleneglycol hoà tan-Sử dụng cho phảnứng hidrogen hoá cácchất ketone thơm.

-Phản ứng cho hiệusuất cũng như độchọn lọc quang họccao.-Thu hồi và tái sửdụng 5 lần

48




polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 53:phức scandium trên chất mang polymer

-Sử dụng trong quá trình tổng hợp các dẫn xuất của quinoline-Thu hồi và tái sử dụng trong các phản ứng tiếp theo mà hoạttính vẫn không thay đổi

CH2

NSO2CF3

(NSO2CF

3)2Sc

n

53

49




polymer theo phương pháp kết tủaXúc tác 54: phức salen cobalt trên chất mang

polystyrene -Sử dụng trong phản ứngphân giải thuỷ động học hỗnhợp racemic (đp S và dxdiol)- HS phản ứng 50%; độ chọnlọc quang học 99%-Thu hồi và tái sử dụng màhoạt tính thay đổi khôngđáng kể.

50

4. Phân riêng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ



polymer trong hệ hai pha nước hữu cơ

Tác chất

Xúc tác

Tác chấtSản phẩmXúc tác

Sản phẩm

Xúc tác

Khuấy trộnphản ứng Tách pha

Phân riêng , thu hồi và tái sử dụng xúc tác trên chất mangpolymer trong hệ hai pha nước – hữu cơ

-Hai pha không tan lẫn vào nhau ngay cả trong quátrình phản ứng-Phản ứng xảy ra thông thường ở bề mặt phân chiapha (hoặc pha nước hoặc pha hữu cơ)-Thu hồi bằng quá trình phân riêng lỏng – lỏng vàtái sử dụng

51

Phân riêng xúc tác trên chất mang polymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ



p y g ệ p

Xúc tác 55: phức Rhodium trên chất mangpolymer tan trong nước

-Sử dụng trong phản ứng hidrogen hoá bất đối xứng- Độ chọn lọc quang học 89%-Thu hồi và tái sử dụng mà hoạt tính hầu như không thayđổi .

52

Phân riêng xúc tác trên chất mang polymer trong hệ hai pha nước –hữu cơ



p y g ệ p

Xúc tác 56: phức rhudium cố định trênchất mang poly(4-pentenoic acid)

-Sử dụng trong phản ứng hydroformyl hoá các alkene như 1-

octene và 1-dodecene- Phản ứng xảy ra ở 900C, thời gian 16 giờ, HS phản ứng100% thành hỗn hợp sản phẩm aldehyde mạch thẳng vànhánh (tỉ lệ 2:1)

-Thu hồi và tái sử dụng 3 lần mà hoạt tính không thay đổi .53

IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA



IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA

54Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p95.

Ưu điểm:Bền hóa,bền nhiệt, bền cơ

T/H các pư ở to

cao hoặctốc độ khuấy mạnh

Có thể thu hồi và tái sử dụng

từ 5-7 lần mà hoạt tính kogiảm đáng kể

Nhược điểm:

Hạn chế về số lượng

các nhóm chức trên

bềmặt chất mang

IV XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA



Phương pháp cố định xúc tác phức lên chất mangSilica:Tạo liên kết giữa PHỨC và SILICA nhờ phản ứng giữa nhóm –OH với các hợp chất silane/ trong dm hữu cơ ko phân cực(toluene, hexane, khí trơ…)

55

SILICA SILICA

OH OHOH OH

toluene

OY YO

OY

X

Si O OSi

X

OY

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012,p96.





Các P/ứOxi Hóa

Các P/ứ

Khử

Các P/ứ

khác

Các P/ứ

hình thànhlk C-C

56

LĨNH VỰC XÚC TÁC: trong các p/ư:



IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C



57

Xây dựng bộ khung carbon cho các hóa chất trong CN dượcphẩm &các chất có hoạt tính sinh học

Sửdụng chophảnứng ghép đôi Heck & Suzuki& 1 sốp/ứ #: đóng vòng Diels-Alder, mởvòng, ghép đôi kumada…

xúc tác phức palladium cốđịnh trên chất mang silica (57-64) do tácgiảCLARK thực hiện

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p 97-106.

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C-C



58

1. Xúc tác trong phản ứng hình thành liên kết C C

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012,p97.

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2 Xúc tác trong phản ứng oxi hóa



59

2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa

Ưu điểm:Sp có độ chọn lọc quang họccao trong các p/u oxh bất đốixứng, dị thể

Xúc tác có khả tách khỏi hỗnhợp phản ứng dễ dàng

Nhược điểm:Khả năng tái sử dụng chưanghiên cứu được Xt đồng thể cho độ chọnlọc quang học thấp

Dùng trong các phản ứng:- oxy hóa bất đối xứng :Epoxy các alkene- Oxy hóa # bất đối:oxy hóa các hợp chất alcohol, allylic,

các dẫn xuất alkyl benzene

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p106.




PP CỐ ĐỊNH: Xúc tác Jacobsen là xúc tác chủ yếu cho cácphản ứng oxh, lần đầu tiên được tác giả Salvadori cố định Jacobsen lên chất mangsilica bằng liên kết cộng hóa trị

60


O

tBu

Si S S Si

tBu

O

NMn

N

Hình 74: xúc tác phức manganese họ salen cố định trên chất mang silica bằng 2 liên kết thioether


IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa



Ngoài ra, còn nhiều phương pháp cố định Jacobsen lên chất mang Silica donhiều tác giả khác thực hiện:

1/T/g Kimđã cố định Jacobsen lên Silica họMCM-41 nhờ vào phảnứng giữanhóm Aldehyde (của phức maganese) và nhóm amin của chất mang silica:

61

g p g

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA2. Xúc tác trong phản ứng oxi hóa



2/ T/g Bigiđã cố định phức manganese họ salen trên chất

mang silica qua liên kết trên cơ sơ triazine.Ưu điểm: cải tiến độ chọn lọc quang học, và tạo điều kiện tối đa cho phảnứng bất đối xứng, xúc tác có khả năng thu hồi và tái sử dụng.Nhược: hiệu suất giảm sau mỗi lần tái sử dụng

62

g p g





3/ T/g Cheđã cố định phức chromium lên chất mang silica MCM-41 bằng p/u tạo phức giữa chromium và nhóm amin trên bm silicaƯ u điểm:cho hiệu suất và độ chọn lọc quang học tương đối cao ( trong cácp/u epoxy hóa alkene), có thể thu hồi và tái sử dụng 4 lầnNhược điểm:hoạt tính và độ chọn lọc giảm sau mỗi lần tái sử dụng, hàmlượng chromium bịmất vào dd p/u

63






4/ T/g Clarkđã cố định phức palladium cố định trên chất mangsilica dùng cho các phản ứng ohx # bất đối xứng như oxy hóaancoholƯ u: hiệu suất cao, thu hồi và tái sử dụng đượcNhược:hoạt tính xt giảm mạnh sau 5 lần tái sd

64



IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3. Xúc tác trong phản ứng khử:



PP CỐ ĐỊNH:do T/g Carpentier cố định phứcdirhodium trên chất mangsilica.

65

3. Xúc tác trong phản ứng khử:

Phan Thanh Sơn Nam.Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p119.

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3. Xúc tác trong phản ứng khử:



ƯU

• Độ chuyển hóa và chọn lọcquang học tốt

• Xt tách ra khỏihh p/ư dễ dàng

• Dễ thu hồi và táisử dụng

NHƯỢC

• Hoạt tính độchọn lọc giảmsau mỗi lần táisử dụng

• Rhodium dễ bịhòa tan vào ddp/ứ

DÙNG CHO P/U

• Khử chọn lọccác h/c ketoneđể điều chế cách/c alcohol

• p/u chuyểnhydrogen &Hydrogen hóa bấtđối xứng:

• -các dẫn xuấtcinnamic acid

• - Ethyl nicotinat ->et nipecotinate

66

g p g


IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xúc tác trong phản ứng khử:



Một số cơ sở của xúc tác và các p/ư sử dụng xt:

67


Hình 85: P/ư hydrogen hóa bất đối xứng sử dụng xúc tác


IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xúc tác trong phản ứng khử:



68



IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA3 Xú á hả ứ khử



69



IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4. Các phản ứng cần quan tâm khác:



T/g Seebachđiều chế xt phứcTitanium cố định trên chất mang silicadùng cho p/ứ giữa hợp chất cơ kẽm và aldehydeƯ u điểm:hoạt tính và độ chọn lọc tốt, có khả năng thu hồi và tái sửdụng đến lần thứ 20 mà vẫn cho hoạt tính tốt:

70Phan Thanh Sơn NamHóa học xanh trong tổng hợp hữu cơNXB Đại học Quốc gia TPHCM 2012 p128

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4 Cá hả ứ g ầ tâ khá



Ngoài ra, còn có các xúc tác: Xúc tác phức Đồng cố định lên chất mang silica Xúc tác phức cobalt họ salen cố định trên chất mang

silicaDùng cho các phản ứng Friedel-Crafts, phảnứng phân

giải thủy động học hỗn hợp racemic/epichlorohydrin, p/ugiữa styeren với diazoacetate…

71

4. Các phản ứng cần quan tâm khác:

Phan Thanh Sơn Nam. Hóa học xanh trong tổng hợp hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia, TPHCM, 2012, p129-135.

IV. XÚC TÁC PHỨC TRÊN CHẤT MANG SILCA4. Các phản ứng cần quan tâm khác:



72

p g q

V. KẾT LUẬN:



Mục tiêu quan trọng của việc cố định chất xúc tác phức kim

loại lên chất mang rắn đã đápứng được các yêu cầu về XÚC TÁC XANH

Có khảnăngthu hồi và táisử dụng

Hoạt tính và độ chọnlọc cao

Giảm hàmlượng kimloại nặngtrong sp

Giảm tối đachất độc hạira môitrường

73

Xúc tác xanh thỏa mãn các nguyên tắc:



P: ngăn ngừa sự hình thành chất thảiC: sử dụng xúc tác cho quá trình

T: thực hiện các quá trình ở nhiệt độ thường và

áp suất thường

E: chuyển hóa tối đa nguyên liệu thành sản phẩm

Y: an toàn

74



LOGO

Documents

Xúc tác trong hoá học xanh (green catalysts), các loại xúc tác phức trên chất mang polymer rắn, polymer hoà tan, silica